[发明专利]导电性聚合物组合物、其制备方法和包括该组合物的电器件

权利要求书

1、一种组合物，该组合物包括：

(1)占总组合物的至多64％(体积)的聚合物组分，该组分具有结晶度为至少20％和熔点Tm，和

(2)占总组合物的至少36％(体积)的包括炭黑的颗粒状导电性填料，该炭黑具有DBP值为60-120cm³/100g，

该组合物具有：

(a)在20℃下的电阻率ρ₂₀是至多1.0欧姆-厘米，和

(b)从20℃至(Tm+5℃)的PTC异常值为至少10⁴。

2、根据权利要求1的组合物，其中聚合物组分包括聚乙烯。

3、根据权利要求1的组合物，其中电阻率是至多0.9欧姆-厘米，和PTC异常值为至少10^4.5。

4、一种电器件，该电器件包括：

(A)由导电性聚合物组合物组成的电阻元件，该组合物包括：

(1)占总组合物的至多64％(体积)的聚合物组分，该组分具有结晶度为至少20％和熔点Tm，和

(2)占总组合物的至少36％(体积)的包括炭黑的颗粒状导电性填料，该炭黑具有DBP值为60-120cm³/100g，

该组合物具有：

(a)在20℃下的电阻率ρ₂₀是至多1.0欧姆-厘米，和

(b)从20℃至(Tm+5℃)的PTC异常值为至少10⁴；和

(B)两个电极，它们连接于电阻元件和能够联通于电源，

该器件具有：

(a)在20℃下的电阻R₂₀至多1.0欧姆，

(b)在20℃下的电阻率ρ₂₀至多1.0欧姆-厘米，和

(c)从20℃至(Tm+5℃)的PTC异常值为至少10⁴。

5、根据权利要求4的器件，其中电阻元件具有低于0.51mm(0.020英寸)的厚度。

6、根据权利要求4的器件，其中导电性聚合物组合物是通过使用一个以上的混合步骤来制备的，每一混合步骤需要该组合物在高于Tm的温度下混合。

7、根据权利要求4的器件，其中导电性聚合物组合物已交联。

8、根据权利要求4的器件，其已被交联1-20Mrads。

9、制备导电性聚合物组合物的方法，该组合物：

(1)在20℃下具有电阻率低于100欧姆-厘米，和

(2)包括(i)具有熔点Tm的聚合物组分和(ii)颗粒状导电性填料，

该方法包括：

(A)在第一步中在高于Tm的温度下掺混聚合物组分和填料，形成具

   有能量比耗S₁和从20℃至(Tm+5℃)的PTC异常值PTC₁的第一种混

   合物，

(B)冷却第一种混合物，和

(C)在第二步中在高于Tm的温度下混合第一种混合物，得到具有能

   量比耗至少1.2S₁和从20℃至(Tm+5℃)的PTC异常值至少

   1.2PTC₁的最终混合物。

10、根据权利要求9的方法，其中在步骤(B)之后和在步骤(C)之前，将第一种混合物在高于Tm的温度下至少混合一次和然后冷却。

11、根据权利要求9的方法，其中聚合物组分包括聚乙烯，颗粒状导电填料包括炭黑，炭黑具有60-120cm³/100g的DBP值。